吸积原行星盘中流不稳定的非线性演化
地球与行星天体物理
2022-10-05 v1
摘要
流不稳定（SI）是通过产生经历引力坍缩的致密尘埃团块来触发星子形成的最有希望的候选机制之一。因此，理解 SI 在真实原行星盘（PPDs）中的运作方式对于评估星子形成的效率至关重要。现代 PPD 模型表明，大尺度磁力矩或风可以在盘的中平面附近驱动层流气体吸积。在先前的研究中，我们确认了一种新的线性尘埃-气体不稳定性，即方位角漂移 SI（AdSI），适用于此类吸积盘，并由气体受力矩作用所导致的尘埃与气体之间的相对方位角运动提供驱动力。在本工作中，我们给出了 AdSI 的首次非线性模拟。我们表明，即使在没有全局径向压力梯度的情况下，它也能使吸积的含尘盘失稳，这与经典 SI 不同。我们发现 AdSI 驱动湍流并形成经历合并的垂向延展尘埃细丝。在富尘盘中，合并后的 AdSI 细丝达到超过 100 的最大尘埃-气体比。此外，我们发现即使在贫尘盘中，AdSI 也能将局部尘埃密度提高两个数量级。我们讨论了 AdSI 在星子形成中的可能作用，特别是在具有消失的径向压力梯度的吸积 PPD 区域中。
引用
@article{arxiv.2209.06784,
title = {Nonlinear evolution of streaming instabilities in accreting protoplanetary disks},
author = {Chun-Yen Hsu and Min-Kai Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06784},
year = {2022}
}
备注
Accepted by ApJ